Considere uma bomba triplex que possui 6 in de liner e 11 in de stroke operando a 120 ciclos/min e uma pressão de descarga de 3.000 psig.
Calcule o fator de bomba em gal/ciclo a uma eficiência volumétrica de
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Calcule o fator de bomba em gal/ciclo a uma eficiência volumétrica de
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma bomba triplex com linhas de 6 polegadas (in) e curso de 11 polegadas, operando a 120 ciclos por minuto e uma pressão de descarga de 3.000 psig. A gente precisa calcular o fator de bomba em galões por ciclo (gal/ciclo), assumindo que a eficiência volumétrica é de 100%.
Aqui, estamos lidando com conceitos de hidráulica e mecânica de fluidos, especificamente sobre o funcionamento de bombas positivas de deslocamento, como a bomba triplex mencionada. Vamos precisar entender como calcular o volume deslocado por ciclo e converter isso para galões.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o volume deslocado por cada cilindro da bomba em um ciclo. A bomba triplex tem três cilindros, então precisamos achar o volume de um único cilindro e depois multiplicar por três.
A fórmula para o volume de um cilindro é:
Onde:
- $ V $ é o volume
- $ A $ é a área da base do cilindro
- $ S $ é o curso (stroke) da bomba
Passo 3
Vamos calcular a área da base do cilindro. A área de um círculo é dada por:
Sabendo que o diâmetro ($ d
r $) será metade disso:
Então, a área fica:
Passo 4
Agora, vamos calcular o volume deslocado por um cilindro em um ciclo:
Passo 5
Como a bomba é triplex, temos três cilindros trabalhando juntos. Portanto, o volume total deslocado por ciclo é:
Passo 6
Agora, precisamos converter esse volume de polegadas cúbicas (
) para galões. Sabemos que:
Então, o fator de bomba em gal/ciclo é:
Resposta
O fator de bomba é aproximadamente 4,05 galões por ciclo.